›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (11): 3452-3458.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

水-岩作用对岩石表面微观形貌影响的试验研究

陈 瑜,曹 平,蒲成志,刘业科,李 娜   

  1. 中南大学 资源与安全工程学院,长沙 410083
  • 收稿日期:2009-11-09 出版日期:2010-11-10 发布日期:2010-11-24
  • 通讯作者: 曹平,男,1959年生,博士,教授,博士生导师,主要从事岩石力学与工程领域的教学和科学研究工作。 E-mail:pcao_csu@sohu.com
  • 作者简介:陈瑜,男,1985年生,硕士,主要从事岩土工程和地下工程方面的学习和研究。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目(No. 50774093,No. 10972238)。

Experimental study of effect of water-rock interaction on micto-topography of rock surface

CHEN Yu,CAO Ping,PU Cheng-zhi,LIU Ye-ke,LI Na   

  1. School of Resources and Safety Engineering, Central South University, Changsha 410083, China
  • Received:2009-11-09 Online:2010-11-10 Published:2010-11-24

摘要:

利用精度高达0.5 μm的Talysurf CLI 2000三维表面激光形貌仪,对经矿井深部地下水作用前后的5种不同岩性的岩石试件进行形貌扫描,探讨试件表面的微观形貌的变化特征并对12个形貌参数作出定量分析对比。试验结果发现,水-岩作用后岩石表面形貌高度的离散性、偏离基准面的程度、粗糙程度变大,高度的分布概率更为集中,由负偏态变为正偏态且高度分布的对称性好于作用前。峰点算术平均曲度Ssc都有规律地降至0.62附近,岩石表面的高差减小,更具协调性。水化作用与水解、溶解作用同时发生,但水化作用效应大于其水解、溶解作用效应。

关键词: 水-岩作用, 表面形貌, 形貌参数, 岩石力学, 三维参数

Abstract:

Aiming at analyzing the micro-local pattern and 12 topography parameters quantitatively, five kinds of rock under water-rock interaction of deep mine were tested using three-dimensional topography measurement instrument of Talysurf CLI 2000 type with high precision to achieve 0.5 μm. The test results conclude that the discreteness of rock surface height, the deviation degree of datum plane and the roughness are increased after water-rock interaction. The distribution probability of highness is more concentrated, which has changed from negative skewness to positive skewness and distributed more symmetrically than before. The arithmetic mean summit curvature of the surface(Ssc) has dropped regularly to about 0.62; while the highness difference of the rock surface is decreased and becomes more compatible. The process of hydration, hydrolysis and dissolution is simultaneous; but the effect of hydration is greater than hydrolysis and dissolution.

Key words: water-rock interaction, surface topography, parameters of topography, rock mechanics, three-dimensional parameter

中图分类号: 

  • TU 458
[1] 张艳博, 孙林, 姚旭龙, 梁鹏, 田宝柱, 刘祥鑫, . 花岗岩破裂过程声发射关键信号时 频特征试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 157-165.
[2] 大久保诚介, 汤 杨, 许江, 彭守建, 陈灿灿, 严召松, . 3D-DIC系统在岩石力学试验中的应用[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3263-3273.
[3] 张艳博, 梁鹏, 孙林, 田宝柱, 姚旭龙, 刘祥鑫, . 单轴压缩下饱水花岗岩破裂过程声发射 频谱特征试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2497-2506.
[4] 马秋峰, 秦跃平, 周天白, 杨小彬. 多孔隙岩石加卸载力学特性及本构模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2673-2685.
[5] 田军, 卢高明, 冯夏庭, 李元辉, 张希巍. 主要造岩矿物微波敏感性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2066-2074.
[6] 金俊超, 佘成学, 尚朋阳. 基于应变软化指标的岩石非线性蠕变模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2239-2246.
[7] 苏国韶, 燕思周, 闫召富, 翟少彬, 燕柳斌, . 真三轴加载条件下岩爆过程的声发射演化特征[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1673-1682.
[8] 王 宇, 艾 芊, 李建林, 邓华锋, . 考虑不同影响因素的砂岩损伤特征 及其卸荷破坏细观特性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1341-1350.
[9] 李晓照, 戚承志, 邵珠山, 屈小磊, . 基于细观力学脆性岩石剪切特性演化模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1358-1367.
[10] 陈卫忠, 李翻翻, 马永尚, 雷 江, 于洪丹, 邢天海, 郑有雷, 贾晓东, . 并联型软岩温度-渗流-应力耦合三轴流变仪的研制[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1213-1220.
[11] 郑广辉, 许金余, 王 鹏, 方新宇, 王佩玺, 闻 名, . 冻融循环作用下层理砂岩物理特性及劣化模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 632-641.
[12] 李静, 孔祥超, 宋明水, 汪勇, 王昊, 刘旭亮, . 储层岩石微观孔隙结构对岩石力学特性 及裂缝扩展影响研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4149-4156.
[13] 李晓照, 邵珠山, 戚承志, . 岩石裂纹损伤及围压对剪切破坏影响研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4249-4258.
[14] 金俊超, 佘成学, 尚朋阳. 硬岩弹塑性变形破坏过程中强度参数 及剪胀角演化模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4401-4411.
[15] 马鹏飞, 李树忱, 周慧颖, 赵世森. 岩石材料裂纹扩展的改进近场动力学方法模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 4111-4119.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 吴 琼,唐辉明,王亮清,林志红. 库水位升降联合降雨作用下库岸边坡中的浸润线研究[J]. , 2009, 30(10): 3025 -3031 .
[2] 吴昌瑜,张 伟,李思慎,朱国胜. 减压井机械淤堵机制与防治方法试验研究[J]. , 2009, 30(10): 3181 -3187 .
[3] 和法国,谌文武,韩文峰,张景科. 高分子材料SH固沙性能与微结构相关性研究[J]. , 2009, 30(12): 3803 -3807 .
[4] 雷永生. 西安地铁二号线下穿城墙及钟楼保护措施研究[J]. , 2010, 31(1): 223 -228 .
[5] 尚守平,岁小溪,周志锦,刘方成,熊 伟. 橡胶颗粒-砂混合物动剪切模量的试验研究[J]. , 2010, 31(2): 377 -381 .
[6] 肖 忠,王元战,及春宁,黄泰坤,单 旭. 波浪作用下加固软基上大圆筒结构稳定性分析[J]. , 2010, 31(8): 2648 -2654 .
[7] 柴 波,殷坤龙,陈丽霞,李远耀. 岩体结构控制下的斜坡变形特征[J]. , 2009, 30(2): 521 -525 .
[8] 赵洪波,茹忠亮,张士科. SVM在地下工程可靠性分析中的应用[J]. , 2009, 30(2): 526 -530 .
[9] 章定文,刘松玉,顾沉颖. 各向异性初始应力状态下圆柱孔扩张理论弹塑性分析[J]. , 2009, 30(6): 1631 -1634 .
[10] 邓华锋,张国栋,王乐华,邓成进,郭 靖,鲁 涛. 导流隧洞开挖施工的爆破振动监测与分析[J]. , 2011, 32(3): 855 -860 .